專利名稱：用于雙次ct錐形束偽像減少的自適應(yīng)軟組織閾值設(shè)定的制作方法
用于雙次CT錐形束偽像減少的自適應(yīng)軟組織閾值設(shè)定
本發(fā)明涉及斷層造影成像領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于檢 査所關(guān)注對象的檢查設(shè)備、 一種圖像處理裝置、 一種用于檢査所關(guān)注對象 的方法、 一種計算機可讀介質(zhì)、以及一種程序單元。
一種錐形束偽像減少方法使用了以下知識錐形束偽像源于在檢査時 身體內(nèi)的強梯度，該強梯度由在空氣、骨骼和軟組織之間交接面的極度的
密度變化造成。在Proceedings of SPIE,3979(2000)中的J.Hsieh的"Atwo-pass algorithm for cone beam reconstruction"中描述了這禾中方法，在此將該文獻引 入作為參考。
該方法的實現(xiàn)如下從重構(gòu)圖像中分割出這些區(qū)域，以便對所得到的 圖像進行二次處理，同時伴隨著模擬前向投影(projection)和隨后的重構(gòu)。該
過程的目的在于盡可能地再現(xiàn)干擾偽像。這些偽像現(xiàn)在可以出現(xiàn)在由先前 的分割模型所定義的已知背景的前面。去掉該背景就能夠?qū)蜗窀綦x(到所 謂的條紋圖像中)。然后，可以通過相減，從原始圖像中去掉該偽像。
己經(jīng)提出了很多用于閾值化一次處理(one-pass)圖像的方法， 一次處理
圖像的閾值設(shè)定對于該方法的效率有著顯著影響。在分割時的一個要點是 軟組織的內(nèi)含物。通過設(shè)定固定閾值，可以相對容易地進行空氣與骨骼的 正確分割。然而，由于在圖像中的軟組織的等級通常包含在空氣和骨骼邊 界之間的全部的各種值，因此將不能預(yù)先明顯得知要采用什么閾值。 希望能夠?qū)崿F(xiàn)一種改進的軟組織偽像校正。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，可以提供一種用于檢查所關(guān)注對象 的檢查設(shè)備，所述檢查設(shè)備包括計算單元，適于基于粗糙度函數(shù)執(zhí)行自適 應(yīng)偽像減少，得到所關(guān)注對象的最終圖像，其中，所述粗糙度函數(shù)是基于 應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加權(quán)值的，并且其中，所述最終圖像 對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
因此，可以根據(jù)最初的重構(gòu)圖像和已經(jīng)采用不同加權(quán)值進行加權(quán)后的僅具有條紋的圖像，來計算粗糙度函數(shù)。因此，所述粗糙度函數(shù)的參數(shù)可 以是所述第一條紋圖像的加權(quán)值，其在某個特定范圍內(nèi)變化。然后，可以 確定所述粗糙度函數(shù)的最小值，并且可以根據(jù)該最小值，確定所述最終(偽 像減少的)圖像。
因此，可以執(zhí)行上述的自動過程，而不是在分割時試驗性地變化所述 軟組織等級并每次都前向/反向投影以便評估所得到的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述計算單元適于執(zhí)行第一分割， 從所關(guān)注對象的重構(gòu)圖像中分割出第一區(qū)域，得到第一分割圖像；將所述 第一分割圖像中的所有體素(VOxd)設(shè)定為一恒定值，得到第二分割圖像；對 所述第二分割圖像執(zhí)行前向-反向投影，得到第一條紋圖像；以及執(zhí)行第一 相減，從所述第一條紋圖像中減去所述第二分割圖像，得到所述第一僅具 有條紋的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述計算單元適于執(zhí)行第二相減， 將采用第一加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋的圖像從所述重構(gòu)圖 像中減去，得到第一圖像數(shù)據(jù)；執(zhí)行第三相減，將采用第二加權(quán)值進行加
權(quán)后的所述第一僅具有條紋的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到第二圖像
數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一和第二圖像數(shù)據(jù)，確定所述粗糙度函數(shù)，并且確定與 所述粗糙度函數(shù)的最小值相對應(yīng)的第三加權(quán)值；以及執(zhí)行第四相減，將采 用第三加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋的圖像從所述重構(gòu)圖像中 減去，得到最終圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述計算單元適于執(zhí)行第二分割， 從所述重構(gòu)圖像中分割出第二區(qū)域，得到第三分割圖像；對所述第三分割 圖像執(zhí)行前向-反向投影，得到第二條紋圖像；執(zhí)行第五相減，從所述第二 條紋圖像中減去所述第三分割圖像，得到第二僅具有條紋的圖像；以及執(zhí) 行第六相減，從所述重構(gòu)圖像中減去所述第二僅具有條紋的圖像，得到校 正的重構(gòu)圖像，然后，從所述校正的重構(gòu)圖像執(zhí)行所述第二、第三和第四 相減。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述計算單元還適于執(zhí)行第二分 割，從所述重構(gòu)圖像中分割出第二區(qū)域，得到第五條紋圖像；以及執(zhí)行第 三相減，從所述重構(gòu)圖像中減去所述第五條紋圖像，得到校正的重構(gòu)圖像，然后，從所述校正的重構(gòu)圖像執(zhí)行所述第一和第二相減。
換而言之，對所述原始重構(gòu)圖像執(zhí)行兩次分割，第一分割對應(yīng)于(第一 材料的)第一區(qū)域，第二分割對應(yīng)于(第二材料的)第二區(qū)域。然后，從所述 原始重構(gòu)圖像中減去所述分割圖像之一。然后，對另一個分割圖像執(zhí)行加 權(quán)相減，得到多個減少的圖像。然后對所述多個減小圖像執(zhí)行分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述第一區(qū)域?qū)?yīng)于軟組織區(qū)域。 此外，所述第二區(qū)域可以對應(yīng)于骨骼區(qū)域。
因此，可以提供一種自適應(yīng)軟組織閾值設(shè)定方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，對所述第一區(qū)域的分割包括通過具
有在預(yù)設(shè)區(qū)間內(nèi)的值的體素來定義軟組織占有區(qū)(regime)。
根據(jù)本發(fā)明的另 一示例性實施例，該預(yù)設(shè)區(qū)間的范圍可以是從-350
Hounsfield單位(HU)到+350Hounsfield單位。然而，應(yīng)該注意，該預(yù)設(shè)范圍
也可以在-500HU至l」+500HU之間或者-200HU到+200HU之間變化。
根據(jù)具體的測量環(huán)境，該區(qū)間可以由用戶預(yù)設(shè)，或者可以自動預(yù)設(shè)。 根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述檢査設(shè)備還可以包括輻射源，
適于向所關(guān)注對象發(fā)射電磁輻射；以及檢測器單元，適于檢測來自所述所
關(guān)注對象的電磁輻射，其中，所述計算單元適于基于所檢測到的輻射，重
構(gòu)所述所關(guān)注對象的圖像。
所述粗糙度函數(shù)可以是在每個所選擇的體素上的x、 y和z的二次導(dǎo)數(shù)
之和的絕對值的總和。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述輻射源和所述檢測器單元可以
適于根據(jù)相對于所關(guān)注對象的螺旋狀軌跡進行旋轉(zhuǎn)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述輻射源適于作為多色譜
x射線源。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述檢查設(shè)備可以用作行李檢測設(shè) 備、醫(yī)學應(yīng)用設(shè)備、材料試驗設(shè)備或者材料科學分析設(shè)備。本發(fā)明的應(yīng)用 領(lǐng)域可以是材料科學，因為本發(fā)明所定義的功能可以實現(xiàn)對材料的安全、 可靠和高精度的分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述檢査設(shè)備還可以包括準直器， 其設(shè)置在所述電磁輻射源與所述檢測器單元之間，其中，所述準直器適于校準所述電磁輻射源所發(fā)射的電磁輻射束，以形成錐形束或扇形束。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述檢查設(shè)備可以被配置為 以下一種計算機斷層造影設(shè)備、相干散射計算機斷層造影設(shè)備、單光子 發(fā)射計算機斷層造影設(shè)備、以及正電子發(fā)射計算機斷層造影設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，可以提供一種用于檢查所關(guān)注對象 的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置包括存儲器，用于存儲所述所關(guān)注對 象的數(shù)據(jù)。此外，所述圖像處理裝置可以包括計算單元，適于基于粗糙度 函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所關(guān)注對象的最終圖像，其中，所述粗糙 度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加權(quán)值的，并且其中， 所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
因此，可以提供一種圖像處理裝置，其適于在錐形束計算機斷層造影 設(shè)備中執(zhí)行改進的軟組織偽像校正。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，可以提供一種用于檢査所關(guān)注對象 的方法，所述方法包括基于粗糙度函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所關(guān)注 對象的最終圖像的步驟，其中，所述粗糙度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有 條紋的圖像的多個加權(quán)值的，并且其中，所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度 函數(shù)的最小值。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少的步驟包 括執(zhí)行第一分割，從所關(guān)注對象的重構(gòu)圖像中分割出第一區(qū)域，得到第 一分割圖像；將所述第一分割圖像中的所有體素設(shè)定為一恒定值，得到第
二分割圖像；對所述第二分割圖像執(zhí)行前向-反向投影，得到第一條紋圖像;
以及執(zhí)行第一相減，從所述第一條紋圖像中減去所述第二分割圖像，得到 所述第一僅具有條紋的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，所述執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少的步驟包
括執(zhí)行第二相減，將采用第一加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋 的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到第一圖像數(shù)據(jù)；執(zhí)行第三相減，將采
用第二加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋的圖像從所述重構(gòu)圖像中
減去，得到第二圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一和第二圖像數(shù)據(jù)，確定所述粗糙 度函數(shù)，并且確定與所述粗糙度函數(shù)的最小值相對應(yīng)的第三加權(quán)值；以及 執(zhí)行第四相減，將采用第三加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到所述最終圖像。
上述檢查設(shè)備的各個方面還可以應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的 方法，或者應(yīng)用于計算機可讀介質(zhì)、圖像處理裝置或程序單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，可以提供一種計算機可讀介質(zhì)，其 中存儲了用于檢査所關(guān)注對象的計算機程序，所述計算機程序在被處理器 執(zhí)行時，適于執(zhí)行上述方法的各個步驟。
此外，本發(fā)明涉及一種用于檢查所關(guān)注對象的程序單元，其可以存儲 在所述計算機可讀介質(zhì)中。所述程序單元可以適于執(zhí)行以下步驟基于粗 糙度函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所關(guān)注對象的最終圖像，其中，所述 粗糙度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加權(quán)值的，并且其 中，所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
優(yōu)選地，所述程序單元可以加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中。從而 可以將所述數(shù)據(jù)處理器配置為執(zhí)行本發(fā)明的方法的各個示例性實施例。所 述計算機程序可以采用任何合適的編程語言編寫，例如，C++，并且可以存
儲在計算機可讀介質(zhì)中，例如CD-ROM。此外，所述計算機程序可以從網(wǎng) 絡(luò)上獲得，例如萬維網(wǎng)(www)，可以將所述計算機程序從網(wǎng)絡(luò)中下載到圖
像處理單元或處理器或者任何合適的計算機中。
作為本發(fā)明的示例性實施例的要點可以看到，可以提供一種方案，用 于為軟組織校正圖像的相減找到最優(yōu)地、依賴于對象的權(quán)重，這可以實現(xiàn) 在最終圖像中的可觀的條紋減少。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可以基于粗糙
度函數(shù)執(zhí)行用于兩次CT錐形束偽像減少的自適應(yīng)軟組織閾值設(shè)定，其中， 所述粗糙度函數(shù)是基于對所述軟組織圖像的多次相減的，其中，每次相減 對應(yīng)于對所述軟組織條紋圖像的獨立加權(quán)。然后使用所述粗糙度函數(shù)的最 小值來確定所述條紋圖像的最佳加權(quán)值。
通過參考以下所述的各個實施例，本發(fā)明的這些方面和其他方面將會 變得顯而易見。
以下將參考附圖描述本發(fā)明的各個示例性實施例。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的檢查設(shè)備的簡化示意圖。 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性方法的流程圖。圖3示出了一個示例性示意性粗糙度函數(shù)。 圖4示出了沒有軟組織條紋校正的重構(gòu)圖像。圖5示出了被過校正的圖4的重構(gòu)圖像。圖6示出了經(jīng)過正確校正的圖4的重構(gòu)圖像。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的示例性實施例，其用于執(zhí)行 根據(jù)本發(fā)明的方法的 一個示例性實施例。圖中的解釋說明是示意性的。在不同附圖中，為類似的或相同的構(gòu)成 要素提供了相同的參考數(shù)字。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的檢査設(shè)備，其適于作為 計算機斷層造影設(shè)備。將參考本示意性實施例，描述本發(fā)明在行李檢測領(lǐng) 域中的應(yīng)用。然而，應(yīng)該注意，本發(fā)明并不局限于該應(yīng)用，還可以應(yīng)用于 醫(yī)學成像領(lǐng)域或者其他工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，例如材料試驗。在圖1中所示的計算機斷層造影設(shè)備100是錐形束CT掃描儀。圖1 中所示的CT掃描儀包括臺架101，其可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸102進行旋轉(zhuǎn)。臺架 101由馬達103驅(qū)動。參考數(shù)字104指示輻射源，例如X射線源，其根據(jù)本發(fā)明的一個方面發(fā)射多光譜輻射。參考數(shù)字105指示窗孔(aperture)系統(tǒng)，其將從輻射源發(fā)射的輻射束值 形成為錐形束106。錐形束106被定向為使其穿過布置在臺架101中心處 (即，CT掃描儀的檢查區(qū)中)的所關(guān)注對象107，并射到檢測器108上。從 圖1中可以看出，檢測器108布置在臺架101上并且與輻射源104相對， 以使得檢測器108的表面可以被錐形束106所覆蓋。圖1中所示的檢測器 108包括多個檢測器元件123，其每一個都能夠以能量分解的方式檢測穿過 所關(guān)注對象107的X射線或單個光子。在對所關(guān)注對象107的掃描期間，輻射源104、窗口系統(tǒng)105和檢測器 108在箭頭116所指示的方向上沿著臺架101旋轉(zhuǎn)。為了帶著輻射源104、 窗口系統(tǒng)105和檢測器108的臺架101的旋轉(zhuǎn)，將馬達103連接到馬達控 制單元117，馬達控制單元117連接到計算或校正單元118。在圖1中，所關(guān)注對象107可以是位于傳送帶119上的病人或者行李 中的物品。在對所關(guān)注對象107的掃描期間，在臺架101圍繞行李中的物品107旋轉(zhuǎn)的同時，傳送帶119沿著與臺架101的旋轉(zhuǎn)軸102平行的方向 移動所關(guān)注對象107。由此，沿著螺旋形掃描路徑來掃描所關(guān)注對象107。 在掃描期間，傳送帶119也可以停止，從而測量單個切片?？梢圆惶峁﹤?送帶119，例如，在所關(guān)注對象107是病人的醫(yī)學應(yīng)用中，可以使用一個可 移動的臺面。然而，應(yīng)該注意，在所有所描述的情況中，也可以采用其他 掃描路徑，例如，通過以兩倍于源-檢測器裝置的頻率周期性地往返移動該 臺面來得到鞍狀軌跡。
檢測器108可以連接到計算或校正單元118。校正單元118可以接收檢 測結(jié)果，即，來自檢測器108的檢測器元件123的讀出值，并且可以基于 該讀出值確定掃描結(jié)果。此外，校正單元118與馬達控制單元117通信， 以便用帶有傳送帶119的馬達103和120調(diào)整臺架101的運動。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，校正單元(118)可以適于基于粗糙度 函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所關(guān)注對象(107)的最終圖像。由校正單元 118生成的重構(gòu)圖像可以經(jīng)由接口 122輸出到顯示器(圖1中未示出)。
校正單元118可以由數(shù)據(jù)處理器來實現(xiàn)，用來處理來自檢測器108的 檢測器元件123的讀出值。
此外，從圖l中可以看到，校正單元118可以連接到例如揚聲器121， 以便在行李的物品107中檢測到可疑材料時發(fā)出警告。
用于檢查所關(guān)注對象107的計算機斷層造影設(shè)備100包括具有多個檢 測元件123的檢測器108，所述多個檢測元件123以類似矩陣的方式排列， 其每一個都適于檢測X射線。此外，計算機斷層造影設(shè)備100包括確定單 元或重構(gòu)單元118，其適于重構(gòu)所關(guān)注對象107的圖像。
計算機斷層造影設(shè)備100包括X射線源104，其適于發(fā)射X射線到所 關(guān)注對象107。在電磁輻射源104與檢測元件123之間提供的準直器105適 于校準從電磁輻射源104發(fā)射的電磁輻射束，以形成錐形束。檢測元件123 形成多片型檢測器陣列108。計算機斷層造影設(shè)備IOO可以被配置為醫(yī)學成 像設(shè)備或行李檢測設(shè)備。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性方法的流程圖。在步驟1中，執(zhí) 行數(shù)據(jù)采集，例如通過從輻射源向所關(guān)注對象發(fā)射電磁輻射束并且檢測來 自所關(guān)注對象的被傳輸輻射束。然后，在步驟2中，執(zhí)行檢測數(shù)據(jù)的重構(gòu)，得到原始重構(gòu)圖像。 然后，在步驟3中，創(chuàng)建兩個條紋圖像， 一個來自于前向-反向投影骨 骼分割與骨骼分割之間的相減， 一個來自于前向-反向投影軟組織分割與軟 組織分割之間的相減，并且得到骨骼的僅具有條紋的圖像以及軟組織的僅 具有條紋的圖像。通過在原始重構(gòu)圖像中將軟組織占有區(qū)定義為在例如-350到350 Hounsfield單位之間，來執(zhí)行軟組織分割。在原始重構(gòu)圖像中所有落入該范 圍的體素都會在分割后的軟組織圖像中設(shè)定為0 Hounsfield單位的值。然后，在步驟4中，將該骨骼的僅具有條紋的圖像從原始重構(gòu)圖像中 減去。在步驟5中，對于某個a值取值范圍，將軟組織的僅具有條紋的圖 象乘以一個系數(shù)a,然后將其從以上所得到的圖像中減去。該相減得到多個 圖像，其每一個都對應(yīng)于各自的加權(quán)系數(shù)a。例如，加權(quán)系數(shù)從0變到1。然后，在步驟6中，對于這些圖像計算粗糙度測量值r(oi)。粗糙度測量 值是在每個體素的x、 y禾B z的二次導(dǎo)數(shù)之和的絕對值的總和K")= J] I Ag'(x,少，z,a)l二6g'(A:，；;,z,a) —g'(x —1j，z,")…一g'(xj,2 + l,tt)然后，在步驟7中，確定使粗糙度函數(shù)達到最小值的a值。然后將該a 用作對于要從原始重構(gòu)圖像(已經(jīng)從中減去了骨骼條紋圖像)中減去的軟組 織條紋圖像的加權(quán)值。隨后方法繼續(xù)到步驟8，并在此結(jié)束。因此，可以執(zhí)行上述自動方法，而不必為了評估所得到的圖像而每次 試驗性地改變分割中的軟組織等級并前向-反向投影。圖3示出了根據(jù)上述計算方案的一個示例性粗糙度函數(shù)。橫軸501對 應(yīng)于加權(quán)或乘法系數(shù)a，并且范圍為0到1。縱軸502對應(yīng)于粗糙度，并且 在23.5到28.5之間變化。從圖3中的曲線503中可以看出，粗糙度函數(shù)包 含一個最小值505，其對應(yīng)于大約0.47的a值。將該a值用作軟組織條紋 圖像的加權(quán)值，可以得到如圖6所示的正確圖像。此外，粗糙度函數(shù)503包含在a值為0時的一個值504，其對應(yīng)于圖4 中所示的原始重構(gòu)圖像。此外，粗糙度函數(shù)包含在a值約為0.9時得到的值 506，其對應(yīng)于圖5所示的過校正圖像。圖4示出了在圖2的步驟4所述的骨骼條紋校正之后，在沒有軟組織 條紋校正(01=0)情況下的原始重構(gòu)圖像。圖4到6示出了與特定a相對應(yīng)的 不同校正(立體真空管)圖像。從圖4中可以看出，存在明顯的軟組織條紋。圖5示出了在最優(yōu)值505上方的a值506情況下的過校正圖像。從圖5 中可以看出，存在明顯的軟組織條紋。圖6示出了正確校正的圖像，其對應(yīng)于a值505， a值505對應(yīng)于粗糙 度函數(shù)的最小值。因此，用于圖6所示圖像的校正的a值是在圖3的曲線 中示出最小粗糙度的值，其得到了最優(yōu)的條紋減少。應(yīng)該注意，Hsieh所描述的方法對于立體真空管(stereo tube)是優(yōu)秀的。 對于標準圓形，能夠從二次處理中重構(gòu)的區(qū)域可能明顯縮小，適合校正的 圖像區(qū)域也是如此。這可能不是立體真空管的情況。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理裝置400的一個示例性實施例，其 用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的一個特定實施例。圖7中所示的數(shù)據(jù)處理裝 置400包括中央處理器(CPU)或者圖像處理器401，其連接到用于存儲繪出 所關(guān)注對象的圖像的存儲器402，其中，所關(guān)注對象例如病人或者行李中的 物品。數(shù)據(jù)處理器401可以連接到多個輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)或者診斷設(shè)備，例如 CT設(shè)備。數(shù)據(jù)處理器401還可以連接到顯示設(shè)備403，例如計算機監(jiān)視器， 用于顯示在數(shù)據(jù)處理器401中計算或調(diào)整的信息或圖像。操作者或用戶可 以通過鍵盤404和/或者其他輸出裝置(在圖7中未示出)來與數(shù)據(jù)處理器401 交互。此外，還可以通過總線系統(tǒng)405將圖像處理與控制處理器401連接到 例如運動監(jiān)視器，其監(jiān)視所關(guān)注對象的運動。例如，在對病人肺部成像的 情況下，運動傳感器可以呼氣傳感器。在對心臟成像的情況下，運動傳感 器可以是心電圖。本發(fā)明的各個示例性實施例可以作為對CT掃描儀控制臺、成像工作站 或者PACS工作站的軟件選件進行出售。應(yīng)該注意，術(shù)語"包括"并不排斥其他構(gòu)成元素或步驟，"一個"并不 排斥多個。此外，結(jié)合不同實施例描述的構(gòu)成要素可以結(jié)合使用。還應(yīng)注意，權(quán)利要求中的參考數(shù)字不應(yīng)該理解為限定權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1、用于檢查所關(guān)注對象(107)的檢查設(shè)備，所述檢查設(shè)備(100)包括計算單元(118)，適于基于粗糙度函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所述所關(guān)注對象(107)的最終圖像；其中，所述粗糙度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加權(quán)值的；并且其中，所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
2、 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中，所述計算單元(118)適于執(zhí)行第一分割，從所述所關(guān)注對象(107)的重構(gòu)圖像中分割出第一區(qū)域， 得到第一分割圖像；將所述第一分割圖像中的所有體素設(shè)定為一恒定值，得到第二分割圖像；對所述第二分割圖像執(zhí)行前向-反向投影，得到第一條紋圖像；以及 執(zhí)行第一相減，從所述第一條紋圖像中減去所述第二分割圖像，得到 所述第一僅具有條紋的圖像。
3、 如權(quán)利要求2所述的檢查設(shè)備， 其中，所述計算單元(118)還適于執(zhí)行第二相減，將采用第一加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋 的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到第一圖像數(shù)據(jù)；執(zhí)行第三相減，將采用第二加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋 的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到第二圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一和第二圖像數(shù)據(jù)，確定所述粗糙度函數(shù)，并且確定與所 述粗糙度函數(shù)的最小值相對應(yīng)的第三加權(quán)值；以及執(zhí)行第四相減，將采用所述第三加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有 條紋的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到所述最終圖像。
4、 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備， 其中，所述計算單元(118)還適于執(zhí)行第二分割，從所述重構(gòu)圖像中分割出第二區(qū)域，得到第三分割圖像；對所述第三分割圖像執(zhí)行前向-反向投影，得到第二條紋圖像； 執(zhí)行第五相減，從所述第二條紋圖像中減去所述第三分割圖像，得到第二僅具有條紋的圖像；以及執(zhí)行第六相減，從所述重構(gòu)圖像中減去所述第二僅具有條紋的圖像，得到校正的重構(gòu)圖像，然后，從所述校正的重構(gòu)圖像執(zhí)行所述第二、第三和第四相減。
5、 如權(quán)利要求2所述的檢查設(shè)備， 其中，所述第一區(qū)域?qū)?yīng)于軟組織區(qū)域。
6、 如權(quán)利要求4所述的檢查設(shè)備， 其中，所述第二區(qū)域?qū)?yīng)于骨骼區(qū)域。
7、 如權(quán)利要求2所述的檢査設(shè)備，其中，對所述第一區(qū)域的分割包括通過選擇具有在預(yù)設(shè)區(qū)間內(nèi)的值的 體素來定義軟組織占有區(qū)。
8、 如權(quán)利要求2所述的檢查設(shè)備，其中，所述預(yù)設(shè)區(qū)間的范圍是從-350 Hounsfield單位到+350 Hounsfield單位。
9、 如權(quán)利要求2所述的檢查設(shè)備，其中，所述粗糙度函數(shù)是在每個所選擇的體素上的x、 y和z的二次導(dǎo) 數(shù)之和的絕對值的總和。
10、 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，還包括輻射源(104)，適于向所述所關(guān)注對象(107)發(fā)射電磁輻射；以及檢測器單元(108)，適于檢測來自所述所關(guān)注對象(107)的電磁輻^f; 其中，所述計算單元(118)適于基于所檢測到的輻射，重構(gòu)所述所關(guān)注 對象(107)的圖像。
11、 如權(quán)利要求IO所述的檢查設(shè)備，其中，所述輻射源(104)和所述檢測器單元(108)適于根據(jù)相對于所述所 關(guān)注對象(107)的螺旋狀軌跡進行旋轉(zhuǎn)。
12、 如權(quán)利要求IO所述的檢査設(shè)備，其中，所述輻射源(104)適于作為多色譜x射線源。
13、 如權(quán)利要求1所述的檢査設(shè)備(IOO)，其被配置為以下一種行李 檢測設(shè)備、醫(yī)學應(yīng)用設(shè)備、材料測試設(shè)備或者材料科學分析設(shè)備。
14、 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備(IOO)，其被配置為以下一種計算 機斷層造影設(shè)備、相干散射計算機斷層造影設(shè)備、單光子發(fā)射計算機斷層 造影設(shè)備、以及正電子發(fā)射計算機斷層造影設(shè)備。
15、 如權(quán)利要求1所述的檢査設(shè)備(IOO)，還包括準直器(105)，其設(shè)置在所述電磁輻射源(104)與所述檢測器單元(108)之間；其中，所述準直器(105)適于校準所述電磁輻射源(104)所發(fā)射的電磁輻 射束，以形成錐形束或扇形束。
16、 一種用于檢查所關(guān)注對象的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置包括存儲器，用于存儲所述所關(guān)注對象(107)的數(shù)據(jù)；計算單元(118)，適于基于粗糙度函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所述所關(guān)注對象(107)的最終圖像；其中，所述粗糙度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加權(quán)值的；并且其中，所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
17、 一種用于檢査所關(guān)注對象的方法，所述方法包括以下步驟基于粗糙度函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所述所關(guān)注對象(107)的最終圖像；其中，所述粗糙度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加權(quán)值的；并且其中，所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
18、如權(quán)利要求17所述的方法，其中，執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少的步驟包括執(zhí)行第一分割，從所述所關(guān)注對象(107)的重構(gòu)圖像中分割出第一區(qū)域， 得到第一分割圖像；將所述第一分割圖像中的所有體素設(shè)定為一恒定值，得到第二分割圖像；對所述第二分割圖像執(zhí)行前向-反向投影，得到第一條紋圖像；以及 執(zhí)行第一相減，從所述第一條紋圖像中減去所述第二分割圖像，得到 所述第一僅具有條紋的圖像。
19、如權(quán)利要求18所述的方法，其中，執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少的步驟包括執(zhí)行第二相減，將采用第一加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋 的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到第一圖像數(shù)據(jù)；執(zhí)行第三相減，將采用第二加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋 的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到第二圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一和第二圖像數(shù)據(jù)，確定所述粗糙度函數(shù)，并且確定與所 述粗糙度函數(shù)的最小值相對應(yīng)的第三加權(quán)值；以及執(zhí)行第四相減，將采用所述第三加權(quán)值進行加權(quán)后的所述第一僅具有條紋的圖像從所述重構(gòu)圖像中減去，得到所述最終圖像。
20、 一種計算機可讀介質(zhì)(402)，其中存儲了用于檢查所關(guān)注對象的計 算機程序，所述計算機程序在被處理器(401)執(zhí)行時，適于執(zhí)行以下步驟基于粗糙度函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所述所關(guān)注對象(107)的最 終圖像；其中，所述粗糙度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加 權(quán)值的；并且其中，所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
21、 一種用于檢查所關(guān)注對象的程序單元，當其被處理器(401)執(zhí)行時， 適于執(zhí)行以下步驟基于粗糙度函數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)偽像減少，得到所述所關(guān)注對象(107)的最 終圖像；其中，所述粗糙度函數(shù)是基于應(yīng)用于第一僅具有條紋的圖像的多個加 權(quán)值的；并且其中，所述最終圖像對應(yīng)于所述粗糙度函數(shù)的最小值。
全文摘要
由于圖像中的軟組織等級在空氣與骨骼的邊界之間通常包含多種值，將不能預(yù)先明顯得知要采用什么閾值。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，提供了一種檢查設(shè)備，其適于在不執(zhí)行正反向映射的情況下確定用于軟組織圖像相減的最佳權(quán)重。該確定可以通告提供基于軟組織條紋圖像的多次相減的粗糙度函數(shù)來實現(xiàn)，每次相減對應(yīng)于條紋圖像的不同加權(quán)。
文檔編號G06T11/00GK101292270SQ200680038743
公開日2008年10月22日 申請日期2006年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者M·格拉斯, P·福斯曼, R·普羅克紹 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司